Vikupautomsk.ru

Выкуп Авто МСК
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Принцип работы инжекторного двигателя

Принцип работы инжекторного двигателя

Принцип работы инжекторного двигателя

Основные принципы работы двигателя

В двигателе топливовоздушная смесь приготавливается вне камеры сгорания с помощью смесеобразующих устройств. Смесь всасывается в камеру сгорания движущимся вниз поршнем. При движении поршня вверх смесь сжимается и в нужный момент поджигается.

В результате сгорания топлива с выделением большого количества тепла давление в цилиндре резко повышается, и поршень с отдачей энергии через коленчатый вал снова идет вниз. После каждого сгорания отработавшие газы выводятся из цилиндра и вновь всасывается свежая топливовоздушная смесь.

Такой газообмен проходит по четырехтактному принципу. Для совершения одного рабочего цикла требуются два оборота коленчатого вала. Для управления газообменом в цилиндре используются впускной и выпускной клапаны.

Для получения большей мощности двигатели делают многоцилиндровыми. Наибольшее распространение получил четырехцилиндровый двигатель, в котором за два оборота коленчатого вала получается уже не один, а четыре рабочих хода. Для равномерной и плавной работы многоцилиндрового двигателя такты в разных цилиндрах чередуются в определенной последовательности, которая называется порядком работы цилиндров.

Топливовоздушная смесь

Топливовоздушная смесь приготавливается вне камеры сгорания и поступает в цилиндры на такте впуска. Для того чтобы двигатель работал оптимально, топливо необходимо подавать в цилиндр в определенной пропорции с воздухом. Наиболее полное сгорание происходит, если смесь состоит из 14,7 части воздуха и одной части паров бензина. Такое соотношение “воздух—топливо” называется стехиометрическим.

Степень отклонения реального состава топливовоздушной смеси от стехиометрического определяется коэффициентом избытка воздуха &lambda,:

— если &lambda,=1, то реальный расход воздуха соответствует теоретической потребности,
— если &lambda, меньше 1, то воздуха недостаточно для стехиометрического сгорания, топливовоздушная смесь обогащенная. В диапазоне &lambda,=0,95—0,8 двигатель развивает свою максимальную мощность,
— при &lambda,>1 топливовоздушная смесь обедненная. В диапазоне &lambda,=1,05—1,2 достигается максимальная топливная экономичность работы двигателя,
— при &lambda,>1,3 топливовоздушная смесь становится трудновоспламеняемой, двигатель начинает работать с перебоями.

Влияние коэффициента воздуха a на мощность Р и удельный расход воздуха: а) богатая смесь (недостаток воздуха), б) бедная смесь (избыток воздуха)

Влияние коэффициента воздуха на токсичность отработавших газов: а) богатая смесь (недостаток воздуха), б) бедная смесь (избыток воздуха)

Видно, что идеального состава смеси, при котором все факторы имели бы оптимальные значения, не существует. Так, например, для обеспечения эффективной работы каталитического нейтрализатора необходимо точно поддерживать стехиометрический состав топливовоздушной смеси, но при этом двигатель будет работать не оптимально с точки зрения топливной экономичности.

С другой стороны, для сокращения времени прогрева нейтрализатора до рабочих температур двигатель должен поработать на обедненных смесях. Чтобы разобраться, какая же топливовоздушная смесь и при каких условиях является оптимальной для двигателя, рассмотрим основные рабочие режимы инжекторного двигателя.

Режимы работы инжекторного двигателя

Холодный пуск. При холодном пуске всасываемая топливовоздушная смесь обедняется. Это происходит в результате недостаточного перемешивания воздуха с топливом, недостаточного испарения топлива и усиленного оседания топлива на стенках впускных труб. Для компенсации этого явления и облегчения пуска холодного двигателя требуется подача дополнительного количества топлива в момент пуска (a&lt,1).

После пусковая фаза. После пуска при низких температурах на короткое время требуется обогащение смеси (a1) путем подачи дополнительного количества топлива до тех пор, пока не повысится температура в камере сгорания и не улучшится смесеобразование в цилиндре. Дополнительно за счет богатой смеси достигается больший крутящий момент, что способствует переходу к нужным оборотам холостого хода.

Прогрев двигателя. За пуском и послепусковой фазой следует прогрев двигателя. В связи с тем что при пониженных температурах смесеобразование ухудшено (например, из-за слабого перемешивания воздуха с топливом), во впускной трубе образуется пленка топлива, которая испаряется только при достижении высоких температур. Поэтому при пониженных температурах топливовоздушную смесь необходимо обогащать (a1).

У двигателей, оснащенных каталитическим нейтрализатором, в диапазоне температур от + 15 до +40С топливовоздушная смесь обедняется (a1). Это делается специально для быстрого прогрева нейтрализатора до рабочих температур.

Частичные нагрузки. Для двигателей, оснащенных каталитическим нейтрализатором, при частичных нагрузках необходимо точно поддерживать стехиометрический состав топливовоздушной смеси (a=1). Для двигателей без нейтрализатора главным критерием оптимальности топливовоздушной смеси является минимальный расход топлива (a=1,05—1,2).

Полная нагрузка. При полностью открытой дроссельной заслонке двигатель должен достигать своего наибольшего крутящего момента или максимальной мощности. Для этого топливовоздушная смесь должна быть обогащенной до a=0,8—0,9.

Ускорение. При быстром открытии дроссельной заслонки состав топливовоздушной смеси кратковременно обедняется вследствие ограниченной способности топлива к испарению при повышении давления во впускной трубе. Поэтому для предотвращения этого явления и достижения хороших разгонных характеристик автомобиля топливовоздушную смесь необходимо обогащать (a&lt,1).

Принудительный холостой ход. В этом режиме автомобиль замедляется, двигаясь по инерции. С целью экономии топлива в определенном диапазоне оборотов двигателя топливоподача может полностью прекращаться.

Высотная коррекция. С ростом высоты над уровнем моря плотность воздуха падает. Это означает, что при движении в горах всасываемый в двигатель воздух имеет меньшую массу, чем на равнине. Если это явление не учитывать в расчетах, то топливовоздушная смесь будет переобогащаться, что, в свою очередь, приведет к проблемам с пуском двигателя, с ходовыми качествами автомобиля, а также к повышенному расходу топлива.

В данной статье рассказали как работает инжекторный двигатель. О том, как работает впрыск на реальном автомобиле, читайте в статье Как работает система впрыска с обратной связью.

Что же такое ТВС и какой она должна быть

Мощность двигателя, а, следовательно, скорость, разгон и рывок автомобиля напрямую зависят от характеристик энергоносителя – бензина. Но любителей и профессионалов не обманешь, они прекрасно знают, что в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания, спрятанного под капотом любимого автомобиля, сгорает не жидкий бензин или дизель, а топливно-воздушная смесь. Именно ее состав, отношение массы атмосферного воздуха к массе жидкого топлива позволяет разогнаться до максимальной скорости, совершить рывок во время выполнения маневра обгона, или преодолеть крутой подъем.

  1. Топливно-воздушная смесь – основные понятия
  2. Бедная и богатая ТВС, узлы и системы дозирования
  3. Гомогенная и слоистая ТВС – отличия в режимах работы двигателя
  4. Использование обедненной и обогащенной ТВС

Топливно-воздушная смесь – основные понятия

Мелкодисперсная смесь атмосферного воздуха и жидкого топлива с небольшим включением парообразной фазы называется топливно-воздушной смесью или ТВС. Именно она, сгорая в цилиндрах двигателя, придает поступательное движение поршням и обеспечивает движение автомобиля.

В зависимости от своей структуры, ТВС может быть гомогенной (однородной по своему составу), или обладать слоистой структурой. В зависимости от вида нагрузки, заложенных параметров экономии топлива, и требуемого состава выхлопных газов (содержания вредных веществ и окислов азота), система впрыска топлива самостоятельно выбирает наиболее оптимальную структуру топливно-воздушной смеси.

Читать еще:  Что такое капитальный ремонт двигателя ваз 2107

Бедная и богатая ТВС, узлы и системы дозирования

Эмпирическая формула дает определение «нормальной» ТВС, как смеси 14,7 килограмм атмосферного воздуха и 1 килограмма жидкого топлива. Топливная смесь, количество воздуха в которой больше указанного в соотношении, называется бедной, и, соответственно, богатой, при меньшем количестве воздуха.

  • бедная — воздуха > 14,7
  • богатая — воздуха
    В двигателях внутреннего сгорания за приготовление и состав топливно-воздушной смеси отвечает карбюраторный узел, который в настоящее время практически вытеснен инжекторной системой впрыска. И одна, и другая система обеспечивает многообразие режимов работы ДВС за счет приготовления смеси с различным содержанием атмосферного воздуха.

Историческая справка. Барботажный карбюратор – единственный в своем роде узел, позволявший приготовить идеальную топливно-воздушную смесь. Такая ТВС представляла собой смесь паров и атмосферного воздуха и позволяла достигнуть максимального КПД двигателя при минимальном расходе жидкого горючего. К сожалению, конструкция барботажного карбюратора была громоздкой и небезопасной в использовании, а отношение количества воздуха и паров топлива сильно зависело от температуры окружающей среды.

Историческая справка. После принятия свода норм и законов, известного как EURO 3 и регламентирующего содержание вредных для экологии веществ в выхлопных газах автомобилей, производители ДВС перешли на многоточечную инжекторную систему впрыска топлива. Каждая форсунка обслуживает «свой» цилиндр, а электронная дозирующая система подбирает необходимый состав смеси, который хоть незначительно, но отличается от цилиндра к цилиндру. На практике такое усложнение приводит к снижению надежности и усложнению ремонта в случае поломки.

Гомогенная и слоистая ТВС – отличия в режимах работы двигателя

Однородная топливная смесь наиболее универсальна для обеспечения работы двигателя внутреннего сгорания во всех возможных режимах. Стабильная теплоотдача позволяет развить максимальную мощность, не превышая среднедопустимого давления и температуры горения в цилиндрах, что положительно сказывается на стабильности работы двигателя и его долговечности. Однако все достоинства имеют и оборотную сторону. В данном случае, это неоптимальный расход топлива, «загрязнение» выхлопных газов не сгоревшими микрочастицами.

Эти недостатки устранимы при использовании топливно-воздушной смеси слоистой структуры. В цилиндры подается обедненная смесь, расчетные параметры теплоотдачи которой обеспечивают основные режимы работы ДВС, а так же оптимальный расход топлива. Но большое содержание атмосферного воздуха приводит к нестабильному воспламенению и разной скорости горения топливной смеси при каждом такте сжатия — расширения, что является причиной падения мощности и нестабильности работы двигателя в целом.
» alt=»»>
Достигнуть единообразия позволяет впрыск в зону воспламенения небольшого количества обогащенной смеси в качестве катализатора реакции окисления. В карбюраторных двигателях для решения данной задачи используют дополнительный впускной клапан, а инжекторные системы оснащаются двухрежимной форсункой.

Использование обедненной и обогащенной ТВС

  1. Попытка уменьшить расход топлива путем регулировки топливной системы, зачастую приводит к неприятным последствиям. Увеличение количества воздуха в топливной смеси повышает температуру горения и приводит к преждевременным поломкам двигателя. Прогорание поршневых колец и эрозия стенок цилиндров – обычное дело при езде на обедненной ТВС. При все большем обеднении смеси наблюдается снижение мощности двигателя, при увеличении нагрузки появляются «провалы». Движение автомобиля становится дерганным, малейший подъем может стать непреодолимым препятствием. При достижении соотношения 30 к 1 мотор начинает глохнуть.
  2. Чрезмерное обогащение смеси не превратит стандартную модель в гоночный болид. При уменьшении содержания воздуха в ТВС двигатель начинает работать с перебоями, падает мощность, катастрофически возрастает расход топлива. По достижении определенной пропорции двигатель невозможно будет запустить.

Смесеобразование и горение

Двигатель работает за счет энергии, выделяющейся при сжигании в его цилиндрах бензина. Для горения необходим воздух (точнее, кислород воздуха), а чтобы сгорание успело закончиться за то время, которое отводится на это в двигателе (до 0,002 сек.), бензин должен быть хорошо перемешан с воздухом.

Образование смеси бензина с воздухом происходит в карбюраторе, где бензин смешивается с засасываемым в двигатель воздухом в нужном количестве, распыляется и частично испаряется. Дальнейшее испарение и перемешивание происходят во впускном трубопроводе и в самих цилиндрах двигателей.

Подготовленная к сжиганию смесь бензина с воздухом называется рабочей смесью.

В зависимости от того, больше или меньше бензина содержится в смеси при одном и том же количестве воздуха, различают богатые, нормальные и бедные смеси.

Нормальной рабочей смесью называется такая смесь, после сгорания которой не остается ни свободного кислорода, ни несгоревшего бензина. В нормальной смеси воздуха в 15 раз больше (по весу), чем бензина. Иначе говоря, для полноты сгорания 1 кг бензина требуется около 18 м3 воздуха.

Богатая рабочая смесь содержит больше бензина, чем нормальная, вследствие чего бензин cгорает не полностью. Существует предел обогащения смеси, при котором в цилиндрах двигателя еще происходит горение. Если бензина в смеси приблизительно в три раза больше, чем в нормальной, такая смесь гореть уже не будет.

Бедная рабочая смесь содержит меньше бензина, чем нормальная, и после ее сгорания остается неиспользованный кислород воздуха. Слишком бедные смеси также не горят в цилиндрах двигателя. Если уменьшить количество бензина в нормальной смеси на 20%, горение прекращается.

Состав смеси оказывает большое влияние на работу двигателя. Наибольшая мощность двигателя достигается при несколько обогащенной смеси, в которой воздуха не в 15, а только в 12—13 раз больше по весу, чем бензина. Такая смесь сгорает быстрее, чем смесь любого другого состава, отчего развивается наибольшее давление газов на поршни. Всякое обеднение или обогащение смеси против названного состава приводит к уменьшению мощности двигателя, причем особенно быстро мощность падает при обеднении смеси.

Наименьший расход бензина достигается при несколько обедненной рабочей смеси, в которой воздуха в 16—17 раз больше по весу, чем бензина. Такая смесь сгорает полностью и обеспечивает наилучшее использование тепла, выделяющегося при сгорании. При этом мощность двигателя оказывается на 10—15% меньше, чем в предыдущем случае.

Смесь, обеспечивающую наибольшую мощность, часто называют смесью мощностного состава. Соответственно состав смеси, при котором двигатель работает на наиболее экономичном режиме, называется экономическим.

При изменении нагрузки и оборотов двигателя экономический и мощностной составы смеси не остаются постоянными. С уменьшением нагрузки (закрытием дросселя) смесь необходимо обогащать, а при увеличении оборотов — обеднят. Наибольшее влияние на состав смеси оказывает изменение нагрузки, и при малых оборотах холостого хода экономическая смесь содержит только в 7-10 раз больше воздуха (по весу), чем бензина.

Нормальная эксплуатация карбюраторного двигателя возможна на смесях экономического состава, обеспечивающих наименьший расход бензина. Однако при, полном открытии дросселя, когда двигатель должен работать на наибольшей мощности для разгона, преодоления подъема или достижения максимальной скорости, целесообразно применять смеси мощностного состава, не считаясь с повышенным расходом бензина.

Современные карбюраторы устроены таким образом, что все изменения состава смеси при различных режимах работы двигателя осуществляются автоматически, без участия водителя. Только при запуске и прогреве двигателя изменять состав смеси приходится вручную.

Засосанная в цилиндры двигателя рабочая смесь подвергается сжатию и затем, подожженная электрической искрой, сгорает за короткий промежуток времени, пока поршень находится вблизи ВМТ. Если смесь сгорает на интервале 30-40° поворота коленчатого вала, такое горение называют нормальным. Наибольшая скорость нормального горения достигает 22 м/сек.

Большое влияние на скорость горения оказывают начальные условия, т.е. состав смеси, давление и температура в момент зажигания. Чем смесь беднее, тем медленнее она горит. Переобедненные смеси горят настолько медленно, что горение еще продолжается при следующем открытии впускного клапана; это вызывает вспышки вновь засасываемой смеси, известные как «выстрелы» в карбюратор.

Давление и температура смеси в момент зажигания определяются главным образом степенью сжатия двигателя, т. е. величиной, показывающей, во сколько раз уменьшается объем засосанной смеси при сжатии. Чем выше степень сжатия, тем больше давление и температура смеси перед воспламенением и тем быстрее горит смесь. Поэтому двигатели, имеющие повышенную степень сжатия, развивают большую мощность, а бензина расходуют меньше.

Повышение степени сжатия ограничивается возникновением горения взрывного типа, носящего название детонации.

В процессе горения впереди движущегося по горючей смеси пламени происходят дополнительное сжатие и нагрев несгоревшей части смеси. Если температура при этом достигнет большой величины, то эта несгоревшая часть смеси самовоспламеняется со скоростью до 2000 м/сек. Такая большая скорость горения вызывает практически мгновенное нарастание давления в цилиндре, действующее на стенки камеры сгорания подобно ударам молота. Эти удары воспринимаются на слух как резкий звенящий или щелкающий металлический звук. Сильная детонация может частично или даже полностью разрушить поршни.

Детонация нарушает нормальную работу двигателя и мешает дальнейшему повышению его мощности и экономичности. Поэтому борьба с детонацией является одной из самых важных задач современной техники.

Значительно повышает стойкость бензина против детонации примешивание к бензину незначительных количеств свинца в виде сложного химического соединения, называемого этиловой жидкостью. Такой бензин называется этилированным. Применение этилированных бензинов марок А-66 и А-70 позволяет работать без детонации при степенях сжатия 6,5—7,0.

Помимо качества бензина, на появление детонации при данной степени сжатия влияют:

  • состав рабочей смеси
  • величина подогрева смеси во впускном трубопроводе
  • температура
  • давление и влажность атмосферного воздуха
  • тепловое состояние двигателя
  • опережение зажигания и нагрузка двигателя (степень открытия дросселя)

Наиболее склонны к детонации бедные смеси. Смеси экономического состава детонируют сильнее, чем мощностные. Поэтому обогащением смеси часто можно устранить возникшую детонацию, хотя этот способ нежелателен, так как он вызывает перерасход бензина.

Чем сильнее подогревается рабочая смесь во впускном трубопроводе, тем выше ее температура и тем раньше начинается детонация. По этой причине в жаркую погоду или при перегреве двигателя детонация усиливается. Напротив, холодный, влажный или разреженный воздух способствует уменьшению и даже исчезновению детонации.

Изменением момента зажигания можно сравнительно легко воздействовать на детонацию. Слишком раннее зажигание всегда вызывает детонационные стуки в двигателе, которые исчезают при уменьшении опережения зажигания. Однако следует помнить, что если для устранения детонации приходится устанавливать слишком позднее зажигание, то при этом увеличивается расход бензина, двигатель теряет способность к быстрому разгону и начинает перегреваться. А это само по себе в состоянии вновь вызвать детонацию. Так получается в тех случаях, когда степень сжатия слишком высока для используемого топлива.

Решающее влияние на детонацию оказывает нагрузка двигателя. При любых прочих неблагоприятных условиях достаточно прикрыть дроссель, чтобы полностью ликвидировать детонацию. Правда, это уменьшит скорость движения, но зато сократит потери топлива.

Значительное влияние на возникновение детонации оказывает нагар в камерах горения. По мере увеличения слоя нагара ухудшаются условия охлаждения камер, и детонация возникает там, где раньше горение шло нормально. Очистка нагара со стенок камер и днищ поршней обычно не только устраняет детонацию, но и делает возможным увеличить опережение зажигания.

Легкая детонация при разгоне с полным открытием дросселя не должна внушать опасений, так как в данном случае она служит признаком правильно установленного зажигания. Однако она ни в коем случае не должна проявляться при любой установившейся скорости движения машины.

При эксплуатации автомобиля прежде всего должно быть обеспечено требуемое качество бензина. Только при соблюдении этого условия детонация будет иметь случайный характер и ее можно будет устранить одним или несколькими из указанных способов. Если не допускать перегрева двигателя, правильно установить зажигание и очищать камеры горения в соответствии с требованиями заводской инструкции, детонация не будет мешать нормальной эксплуатации автомобиля.

Рабочая (горючая) смесь

Эта статья относится только к бензиновым двигателям. Процесс и особенности смесеобразования в дизельных двигателях описаны на соответствующей странице в этом разделе.

Состав горючей смеси

Горючая смесь состоит из паров топлива и воздуха.

Рабочий процесс в цилиндрах бензинового двигателя протекает очень быстро, каждый такт в двигателе, работающим с числом оборотов коленчатого вала 2000 об/мин, совершается за 0,015 сек.

Горение жидкого топлива происходит относительно медленно, а необходимо, чтобы сгорание топлива в цилиндре происходило за более короткое время, чем совершается какой-либо такт. Повысить скорость сгорания до 25-30 м/сек можно лишь при том условии, если жидкое топливо будет размельчено на мельчайшие капельки, а затем испарено. Образование мельчайших капелек достигается распыливанием и испарением топлива, а быстрое сгорание происходит благодаря тщательному перемешиванию этих паров с необходимым количеством воздуха.

Для полного сгорания топлива необходимо строго определенное количество кислорода, находящегося в воздухе. Если воздуха будет недостаточно, то все топливо сгореть не сможет, при избытке воздуха топливо сгорает все, но еще остается неиспользованная часть кислорода в воздухе.

Для полного сгорания топлива необходимо строго определенное количество кислорода, находящегося в воздухе. Если воздуха будет недостаточно, то все топливо сгореть не сможет, при избытке воздуха топливо сгорает все, но еще остается неиспользованная часть кислорода в воздухе.

Установлено, что для сгорания 1 кг топлива необходимо иметь 15 кг воздуха. Смесь такого состава носит название нормальной (стехиометрической). Однако при соотношении 1:15 полного сгорания топлива не происходит и часть его бесцельно теряется.

Для полного сгорания соотношение топлива и воздуха должно быть 1:17 – 1:18, такая смесь носит название обедненной. Вследствие избытка воздуха в обедненной смеси понижается ее теплотворная способность, что приводит к понижению скорости сгорания и снижению мощности двигателя.

Для повышения мощности двигателя смесь должна гореть с наибольшей скоростью, а это возможно при соотношении топлива и воздуха 1:13, такая смесь называется обогащенной. При таком составе смеси полного сгорания топлива не происходит и экономичность двигателя ухудшается, зато удается получить от него наибольшую мощность.

При соотношении топлива и воздуха меньше 1:13 скорость горения уменьшается, экономичность двигателя и его мощность снижается. Смесь такого состава называют богатой. Если соотношение топлива и воздуха в смеси больше 1:18, скорость ее горения также резко снижается, что также приводит к потере экономичности и мощности. Смесь такого состава называется бедной.

Когда содержание воздуха в смеси менее 6 кг на 1 кг топлива или более 20 кг на 1 кг топлива, горючая смесь в цилиндрах не воспламеняется.

В работающем двигателе обычно различают пять основных режимов: пуск холодного двигателя, работа на малых оборотах (холостой ход), работа при частичных нагрузках (средние нагрузки), работа при полных нагрузках и работа при резком увеличении нагрузки или числа оборотов. Для каждого из режимов состав смеси должен быть разным.

При пуске холодного двигателя условия смесеобразования очень плохие: двигатель холодный, большая часть топлива конденсируется на стенках цилиндров и во впускном трубопроводе, а скорость потока воздуха невелика, так как коленчатый вал двигателя проворачивается с небольшим числом оборотов. Для обеспечения пуска холодного двигателя смесь должна быть богатой с тем, чтобы возместить ту часть топлива, которая конденсируется на стенках цилиндров.

При малых оборотах холостого хода условия смесеобразования также плохие вследствие недостаточной очистки цилиндров от отработавших газов. Количество смеси при этом режиме должно быть невелико, но по качественному составу она должна быть обогащенной.

При средних нагрузках от двигателя полной мощности не требуется и для экономии топлива смесь должна быть обедненной, т.е. такой, которая полностью сгорает.

При полных нагрузках смесь должна обладать наибольшей скоростью сгорания с тем, чтобы от двигателя получить наибольшую мощность. Этим условиям удовлетворяет обогащенная смесь, но при этом двигатель работает менее экономично, чем при средних нагрузках.

При резком увеличении нагрузки или числа оборотов коленчатого вала смесь должна быть обогащенной, в противном случае двигатель остановится.

Влияние нарушения состава рабочей смеси на работу двигателя

Неисправности системы питания заключаются в образовании смеси несоответствующего качества и повышенном расходе топлива. К наиболее часто встречающимся неисправностям системы питания относится образование богатой или бедной горючей смеси.

Богатая рабочая смесь обладает пониженной скоростью горения и вызывает перегрев двигателя, работа его при этом сопровождается резкими хлопками в глушителе. Хлопки появляются в результате неполного сгорания смеси в цилиндре (не хватает кислорода воздуха), и догорание ее происходит в глушителе, сопровождающееся черным дымом.

Длительная работа двигателя на богатой смеси приводит к перерасходу топлива и большому отложению нагара на стенках камеры сгорания и электродах свечей зажигания. Образованию богатой горючей смеси способствует уменьшение количества поступающего воздуха или увеличение количества поступающего топлива.

Бедная горючая смесь также обладает пониженной скоростью сгорания, двигатель перегревается, и его работа сопровождается резкими хлопками во впускном трубопроводе. Хлопки появляются в результате того, что смесь еще догорает в цилиндре, когда уже открыт впускной клапан и пламя распространяется во впускной трубопровод.

Длительная работа двигателя на бедной смеси также вызывает перерасход топлива вследствие того, что мощность двигателя в этом случае падает и чаще приходится пользоваться пониженными передачами. Образованию бедной горючей смеси способствует либо уменьшение количества поступающего топлива, либо увеличение количества поступающего воздуха.

Детонация и самовоспламенение

При нормальных условиях сгорание рабочей смеси в цилиндрах двигателя происходит со скоростью 25-30 м/сек и давление в цилиндре нарастает плавно. Двигатель работает в нормальном тепловом режиме, без стуков и отказов.

При применении топлива более низкого качества, перегреве двигателя, установке очень раннего момента воспламенения смесь начинает гореть со скоростью, доходящей до 2000 м/сек. Такое взрывное сгорание смеси называется детонацией. При детонационном сгорании давление в отдельных частях цилиндра резко возрастает, появляются металлические стуки, мощность двигателя падает, появляется черный дым из глушителя. Наиболее вредно явление детонации сказывается на состоянии деталей кривошипно-шатунного механизма, где возможно разрушение отдельных деталей.

Склонность топлива к детонации условно оценивают октановым числом. Чем выше октановое число, тем топливо меньше склонно к детонации. Бензин с более высоким октановым числом применяют для двигателей с более высокой степенью сжатия.

Детонационное сгорание смеси иногда ошибочно путают с самовоспламенением или калильным зажиганием. Самовоспламенение может наступить в цилиндрах перегретого двигателя в тот момент, когда электрическая искра еще не поступила в цилиндр, а также при воспламенении от раскаленных частиц нагара или электродов свечи. Как в том, так и в другом случае смесь горит с нормальной скоростью. Обычно это явление наблюдается при выключении зажигания, когда двигатель еще продолжает некоторое время работать.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector